[发明专利]一种针对复杂下垫面城区分布式水文模型数字化方法

摘要

本发明公开了一种针对复杂下垫面城区分布式水文模型数字化方法，包括如下步骤：基础数据的收集与整理；现场踏勘；排水片区划分；子汇水片区粗划；子汇水单元细化；集流点概化；排水管道(网)概化；排水系统精细化处理；模型数字化输入。本发明优点在于：通过高精度概化和数字化处理，实现了分布式水文模型的所需输入数据的真实性和可靠性，尽可能的还原、模拟城区实际的下垫面条件；可应用于多种用地类型交错分布城市建成区的模型数字化输入，借助ArcGIS技术与RS技术，提高了城市范围内子汇水区和排水系统数字化的概化精度，解决了强人类活动影响背景下，分布式水文模型在大规模复杂下垫面城市建成区进行水文过程模拟等技术问题。

主权项

一种针对复杂下垫面城区分布式水文模型数字化方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1，基础数据的收集与整理；收集城市建成区域的水文气象数据、地形数据、DEM数据、排水管道或网与集水井数据，以及城区用地类型分布图、高清航拍影像图、河网水系图，从中摘录模型构建所需的边界条件和相关参数初设值，并对摘录值做合理性审查；步骤2，现场踏勘；在模型构建时发现数据缺失，需赴现场踏勘获取管道材质，补测管道断面形状、规格缺失数据；若步骤1收集到的数据经审查后不合理或与实际相差较大者，需现场补测、踏勘完成数据的校准并通过合理性审查；步骤3，排水片区划分；以城区内主要的河流水系、城市主干路为边界，以城区地表汇流方向和地下主干排水管线流向为依据，将城区初步划分为多个大尺度的排水片区；步骤4，子汇水片区粗划；以流经排水片区的沟渠、城市快速路、次干路为地块边界，借助ArcGIS 10.2水文模块中的汇水区划分工具，将整个城区粗划为多个用地类型集中分布地块；步骤5，子汇水单元细化；通过实地踏勘调研、甄别高清影像图途径判定城区建设用地类型布局，将各用地类型地块进一步划分为微尺度的汇水单元；步骤6，集流点概化；所述集流点的概化即查找出子汇水单元边缘附近的最低节点，是连接子汇水单元和排水管道或网的纽带，以集流点的位置坐标以及排水管道连接的上下游关系确定集流点的接入位置；步骤7，排水管道或网概化；整理核准各条管线的连接顺序，确定管线的材质，在ArcGIS中对管线数据进行统一的编码和录入，完成管道或网数据的数字化；所述管道数据包括管道材质、起点管底高程、终点管底高程、管径、管道断面形状、所属新老城区位置信息；步骤8，排水系统精细化处理；对排水管道或网、雨水井、集流点数据的质量检验，包括合理性、完整性、一致性和碎片化检验；步骤9，模型数字化输入；上述步骤3至5属于汇水区数字化过程，上述步骤6至8属于排水系统数字化过程，整合步骤1所述的水文气象数据，步骤3至5所述的子汇水区数据，以及步骤6至8所述的排水系统数据，经过步骤1至2所述的实地踏勘和数据合理性审查后对模型所需参数进行赋值，将数据逐一录入模型，或转化为模型支持的输入文件，完成模型的数字化输入过程。